Akustisk emission

Akustisk emission (AE) er en teknisk diagnostik baseret på fænomenet forekomst og udbredelse af elastiske vibrationer (akustiske bølger) i forskellige processer, for eksempel under deformation af et belastet materiale, udstrømning af gasser, væsker, forbrænding og eksplosion mv. .

Sådan virker det

Det grundlæggende princip for diagnostik af tekniske strukturer og strukturer er den passive indsamling af information fra en række forskellige lyd- (og ultralyds) sensorer , dens lokalisering og behandling til den efterfølgende bestemmelse af zonen og graden af ​​slid af strukturen.

Praksis for brug

AE er en konsekvens af mediets bevægelse, som gør det muligt at bruge det til diagnosticering af processer og materialer [1] . For eksempel er AE kvantitativt et kriterium for integriteten af ​​et materiale, som bestemmes af lydstrålingen fra et materiale under dets kontrolbelastning.

Effekten af ​​akustisk emission kan bruges til at detektere dannelsen af ​​interne defekter i den indledende fase af strukturel fejl. Den kan også bruges til at bestemme graden af ​​seismisk fare for geologiske bjergarter, mens emissionen kan forårsages kunstigt [2] .

AE-metoden gør det muligt at studere kinetikken af ​​processer på de tidligste stadier af mikrodeformation, dislokationskernedannelse og akkumulering af mikrodiskontinuiteter. Groft sagt "skriger" hver revne så at sige om dens vækst. Dette gør det muligt at diagnosticere selve tidspunktet for revneinitiering fra den medfølgende AE. Derudover er der for hver allerede nukleeret revne en vis kritisk størrelse, afhængig af materialets egenskaber [3] . Op til denne størrelse vokser revnen meget langsomt (nogle gange i ti år) gennem et stort antal små diskrete spring ledsaget af AE-stråling. Efter at revnen når en kritisk størrelse , opstår der en katastrofal fejl, fordi dens videre vækst er allerede tæt på halvdelen af ​​lydhastigheden i byggematerialet. Ved at tage ved hjælp af særligt højfølsomt udstyr og i det simpleste tilfælde måle intensiteten dNa/dt (antal pr. tidsenhed), samt det samlede antal AE-akter, Na, er det muligt eksperimentelt at estimere væksthastigheden, crack længde og forudsige bruddets nærhed ud fra AE-dataene [3] .

En betydelig udvidelse af mulighederne for AE-metoden til diagnostik giver anvendelsen af ​​statistiske metoder til at analysere strømmene af tilfældige hændelser til den [3] . Dette gør det muligt at øge pålideligheden af ​​AE-metoden og kvantificere pålideligheden af ​​dens resultater [4] . I øjeblikket bruges AE-metoden allerede aktivt i problemerne med at overvåge og diagnosticere objekter af atomkraftteknik, luftfart, raket- og rumteknologi, jernbanetransport samt andre kritiske produkter.

Eksempler på manifestation

1. Før man begynder at knække, udsender en belastet trægren et specifikt knirken, mens der observeres en brat AE-signalimpuls; Så, hvis en tilstrækkelig belastning fortsætter med at virke på grenen, sker der et gradvist sammenbrud, og samtidig kan du høre lyden fra et udbrud af AE-impulser.
2. AE under fastfaseforbrænding af organiske pulvere gør det muligt at diagnosticere både den kemiske reaktion og de materialer, der er resultatet heraf.
3. AE manifesterer sig også i løbet af fysisk-kemiske processer i væsker, hvilket gør det muligt at diagnosticere parametrene for disse processer i henhold til AE-strålingsdata [3] .

Se også

• Ubremsebar kontrol

Noter

1. ↑ Boyko, 1991 , s. 204.
2. ↑ Greshnikov V. A., Drobot Yu. B. Akustisk emission: anvendelse til test af materialer og produkter. - Forlag af standarder, 1976.
3. ↑ 1 2 3 4 Builo S. I. Fysisk-mekaniske, statistiske og kemiske aspekter af akustisk emissionsdiagnostik . — Rostov n/a. : Fra SFU, 2017. - 184 s. - ISBN 978-5-9275-2369-6 .
4. ↑ Buylo S. I., Buylo B. I., Chebakov M. I. Probabilistisk-informationstilgang til vurdering af pålideligheden af ​​resultaterne af den akustiske emissionsmetode til overvågning og diagnostik // Defektoskopi. 2021. nr. 5. S. 37-44. [Rus. J. NDT, 2021, bind. 57, nr. 5, s. 375-382].

Links

• G. A. Sobolev, A. V. Ponomarev, A. V. Koltsov, B. G. Salov, O. V. Babichev, V. A. Terentiev, A. V. Patonin, A. O. Mostryukov "EXCITATION AF AKUSTISKE EMISSIONER VED ELASTISKE PULSER"
• Effektiv fysik - "Acoustic Emission" kopi fra webarkiv

Litteratur

• Boiko V. S., Garber R. I., Kosevich A. M. Reversibel plasticitet af krystaller. — M .: Nauka, 1991. — 280 s.
• Semashko NA, Shport VI, Maryin BN Akustisk emission i eksperimentel materialevidenskab. - M .: Mashinostroenie, 2002.
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Kabanov S. I. et al. Akustisk emissionskontrol af flystrukturer. - M .: Mashinostroenie / Mashinostroenie - Flight. 2008. 440 s. ISBN 978-5-217-03410-9
• Sereznov A. N., Stepanova L. N., Ivliev V. V. et al. Akustisk emissionskontrol af jernbanestrukturer. - Novosibirsk: Videnskab. 2011. 272 ​​s. ISBN 978-5-02-018973-7
• Builo S. I. Fysisk-mekaniske, statistiske og kemiske aspekter af akustisk emissionsdiagnostik. - Rostov n/a: Publishing House of the Southern Federal University, 2017. - 184 s. ISBN 978-5-9275-2369-6